قالب‌سازی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

قالب‌سازی، یکی از گرایش‌های رشتهٔ مهندسی مکانیک است.

در ذیل به شرح کلیات قالب سازی می‌پردازد .

انواع قالب های صنعتی[ویرایش]

قالب های صنعتی که از آنها برای تولید استفاده می شود بنا به روش تولید قطعه انواع گوناگونی دارند که با توجه به قطعه نهایی و ویژگی هایی که از آن قطعه مورد انتظار است نوع قالب نیز تفاوت می کند، به طور کلی قالب ها را می توان به چهار دسته تقسیم کرد:

  1. قالب های ریخته گری
  2. قالب های تزریق پلاستیک
  3. قالب های شیشه و بلور
  4. قالب های سنبه و ماتریس

که هر یک از این نوع قالب ها به فراخور نوع قطعه به زیر مجموعه هایی تقسیم می شوند . ولی با توجه به این که موضوع اصلی این مقاله بررسی دو روش ساخت قالب های ریخته گری و روش ساختار متمرکز وغیر متمرکز می باشد موضوع اصلی را روی ساخت قالب های ریخته گری متمرکز می کنیم تا بیشتر بتوانیم وارد جزئیات این بحث شویم.

انواع قالب های ریخته گری[ویرایش]

برای تولید تمام قطعاتی که به روش ریخته گری ساخته می شوند نیاز به تهیه قالب می باشد. حال جنس و ویژگی های قطعه است که روش ریخته گری را تعیین میکند و بر این اساس نوع قالب تعیین می شود. قالب های ریخته گری به سه دسته قالب های دایکاست (High pressure) قالب های ریژه (low pressure) و قالب های ماسه ای (sand) تقسیم می شوند که هر یک کاربرد خاص خود را دارند. در ذیل به جزئیات هر کدام می پردازیم.

قالب های دایکاست (Die cast)

برای ساخت قطعاتی از جنس آلومینیوم که دارای ضخامت یکنواخت بین 5 تا 15 میلیمتر هستند از روش ریخته گری تحت فشار استفاده می شود در این روش مذاب آلومینیوم با فشار بالا داخل قالب تزریق می شود. از مزایای این روش می توان به تولید قطعات با کیفیت سطحی بالا و تیراژ بالا نام برد. کیفیت بالا و عدم پلیسه سبب می شود بسیاری از پروسه های تولید مانند پلیسه گیری و سنگ زنی و سوراخ کاری حذف شود، از این رو تأثیر به سزایی در کاهش هزینه تولید هر واحد قطعه دارد. قالبی که برای ریخته گری به این روش مورد نیاز می باشد قالبی است از جنس فولاد گرمکار با حجم و ضخامتی زیاد که قابلیت تحمل فشار بالای ذوب راداشته باشد از این رو قالب های دایکاست قالب هایی بزرگ و گران قیمت هستند.

قالب های ریژه (Gravity)

برای قطعات آلومینیومی که دارای casضخامت یکنواخت نیستند و کیفیت قطعه از نظر استحکامی مورد توجه باشد و همچنین نیاز به قطعه ای بدون ریزمک و تخلخل باشد نیاز است که این روش را برای تولید برگزید، در این روش ذوب به آرامی وارد قالب فولادی میشود. قالب های ریژه نسبت به قالب های دایکست از نظر ابعادی کوچک تر هستند (به منظور تولید یک قطعه یکسان) اما آنچه سبب پیچیدگی این قالب ها می شود طراحی سیستم راهگاهی در این قالب هاست و آنچه سبب گران قیمت شدن این قالب ها میشود هزینه طراحی، دانش و تکنولوژی ای است که سازنده برای طراحی و ساخت این قالب دریافت می کند.

قالب های ماسه ای (Sand cast)

به طور قطع یکی از متداول ترین روش های تولید قطعات فلزی، ریخته گری در قالب ماسه ای می باشد. در این روش نیاز به ساخت یک مدل فلزی است که از یک قالب ماسه ای گرفته شود و ذوب را در این قالب می ریزند. مدل های فلزی برای روش های مختلف ریخته گری تهیه می شوند، برخی از این روش ها اتوماتیک هستند مانند ریخته گری به روش DIZA و هانزبرگ و واگنر و یا به صورت دستی و سنتی می باشد.

پروسه ساخت قالب[ویرایش]

امروزه با توجه به پیشرفت تکنولوژی هم در بخش ماشین افزار ( به ویژه ورود ماشین های CNC ) و هم در بخش نرم‌افزار صنعت قالب سازی نیز هم از حیث کاهش زمان ساخت و هم از نظر قابلیت ساخت قالب هایی با فرم های پیچیده پیشرفت قابل توجهی را به خود دیده است . پروسه تولید قالب به دو بخش طراحی و ساخت تقسیم می شود . در بخش طراحی، مهندس طراح با توجه به دانش و تجربه خود، اجراء، شکل و همچنین سیستم راهگاهی قالب را با استفاده از نرم‌افزار هایی مانند SOLIDWORKS ، MECHANICAL DESKTOP ، CATIA طراحی کرده و مدل سه بعدی قالب را می سازد که این مدل سه بعدی مبنای ماشینکاری قالب به وسیله ماشین CNC قرار می گیرد، سپس بعد از اتمام عملیات ماشینکاری فرایند مونتاژ قالب انجام می شود .

پروسه ساخت قالب به دو بخش تقسیم میشود : بخش اول مرحله طراحی قالب و بخش دوم شامل عملیات ماشینکاری و مونتاژ اجزای قالب است، برای طراحی قالب نیاز به نقشه فنی قطعه است که این نقشه از سفارش دهنده قالب دریافت می شود، سپس از روی این نقشه مدل سه بعدی قطعه با استفاده از یکی از نرم‌افزارهای CATIA ، MECHANICAL DESKTOP و یا SOLIDWORKS در کامپیوتر ساخته می شود، پس از آن اجزای قالب که از روی آن قطعه تفکیک و طراحی می شود . بعد از مرحله طراحی نوبت به مرحله تولید میرسد، در اینجا ماشینکاری اجزای قالب روی چوب به وسیله ماشین فرز CNC صورت می گیرد . باری ماشینکاری اپراتور با نرم‌افزار POWERMILL برنامه ماشینکاری را روی مدل سه بعدی که طراح به او داده است در کامپیوتر اجرا می کند، سپس این برنامه به ماشین CNC داده می شود و به صورت اتوماتیک روی چوب اجرا می شود، سپس این اجزا به ریخته گری فرستاده می شوند تا از روی آن قطعه فلزی ساخته می شود سپس این اجزا تنش گیری می شوند تا از دفرم شدن و تاب برداشتن آنها پس از عملیات ماشینکاری جلوگیری شود . پس از ماشینکاری روی اجزای فلزی قالب این اجزا توسط مونتاژکار قالب، مونتاژ می شوند .

قالب[ویرایش]

قالب: ابزار شکل دهنده هر نوع محصول را قالب گویند به صورتی که محصول شکل دل پذیر و قابل قبول ومطلوب را پیدا کند ( مصولات مانند : تصویر- صفحه ها از انواع مواد وشکل گوناگون - حجم های پر - حجم های تو خالی - میله ها ) . برای تولید یک محصولات به تعدادبالاازقالب درانواع گوناگون به عنوان ابزارسری سازی وتولیدانبوه استفاده می‌شود. نام و شیوه کار قالب ها بسته به نوع مواد مصرفی و نوع شکل دهی انها تغییر می‌کند. قالب ها بر اساس مواد محصول : قالب های پلاستیک - فلزی - سیمانی - گلی - گچی

- ازبست - شیشه - کاغذ - پلیمر - سرامیک - چوب - پارچه - فوم - سنگ - مواد خوراکی ... .

قالب ها بر اساس شکل دهی وشیوه کار روی محصول : قالب های پرسی - تزریقی - فشاری - درون گرمایی درون سرمایی - برشی - فرم دهی - خم کاری - اکسترود - لرزشی - فشار هیدرولیک - فشار باد - فشار اب - سایشی و... . قالب ها بر اساس جنس قالب : قالب های فلزی - چوبی - پلیمری - ازبستی -سیمانی - گچی -گلی - پارچه - سنگ و لاستیکی و ... .

نگار خانه[ویرایش]

منابع[ویرایش]